機電控制基礎第1 2章 概述39

1、主要教材（講義）參考書主要教材（講義）參考書名名 稱稱語種語種編著者編著者出版（印刷）單出版（印刷）單位位出版出版時間時間教材教材機電傳動控制機電傳動控制(第五版第五版)中中馮清秀馮清秀華中科技大學出華中科技大學出版社版社2012.8機電傳動控制機電傳動控制(第四版第四版)中中鄧星鐘鄧星鐘科學出版社科學出版社2007.7參考書參考書機電傳動控制機電傳動控制中中張海根張海根高等教育出版社高等教育出版社2003.5機電傳動控制學習機電傳動控制學習輔導與題解輔導與題解中中鄧星鐘鄧星鐘華中科技大學出華中科技大學出版社版社2005.3一、機電傳動控制的目的一、機電傳動控制的目的 將電能轉換為機械能；將電

2、能轉換為機械能； 實現(xiàn)生產(chǎn)機械的啟動、停止以及速度的調(diào)節(jié)；實現(xiàn)生產(chǎn)機械的啟動、停止以及速度的調(diào)節(jié)； 完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求；完成各種生產(chǎn)工藝過程的要求； 保證生產(chǎn)過程的正常進行。保證生產(chǎn)過程的正常進行。第一章第一章 概概 述述1.1 機電傳動控制的目的與任務機電傳動控制的目的與任務 二、機電系統(tǒng)的組成二、機電系統(tǒng)的組成 機電系統(tǒng)完成生機電系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務的基礎產(chǎn)任務的基礎驅(qū)動運動部件的原動機驅(qū)動運動部件的原動機（這里指的是各種電動機）（這里指的是各種電動機）之總稱之總稱控制電動機的系統(tǒng)控制電動機的系統(tǒng) 驅(qū)動生產(chǎn)機械的電動驅(qū)動生產(chǎn)機械的電動機和控制電動機的一機和控制電動機的一整套電氣系統(tǒng)整套

3、電氣系統(tǒng)三、機電傳動控制的任務三、機電傳動控制的任務 從廣義上講，機電傳動控制的目的就是從廣義上講，機電傳動控制的目的就是要使生產(chǎn)設備、生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠要使生產(chǎn)設備、生產(chǎn)線、車間乃至整個工廠都實現(xiàn)都實現(xiàn)自動化自動化。 從狹義上講，則指控制電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械，實現(xiàn)從狹義上講，則指控制電動機驅(qū)動生產(chǎn)機械，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量的增加數(shù)量的增加（效率）、（效率）、質(zhì)量的提高質(zhì)量的提高（精度）、（精度）、生產(chǎn)成本的降低生產(chǎn)成本的降低、工人勞動條件的改善工人勞動條件的改善以及以及能量的合理能量的合理利用利用等。等。 隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，對隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，對機電傳動控制系統(tǒng)的要機電傳動控制系

4、統(tǒng)的要求求愈來愈高。一些精密機床要求加工精度百分之幾毫愈來愈高。一些精密機床要求加工精度百分之幾毫米，甚至幾微米；米，甚至幾微米； 重型鏜床重型鏜床為保證加工精度和粗糙度，要求在極慢的穩(wěn)速下為保證加工精度和粗糙度，要求在極慢的穩(wěn)速下進給，即要求系統(tǒng)有很寬的調(diào)速范圍；進給，即要求系統(tǒng)有很寬的調(diào)速范圍； 軋鋼車間軋鋼車間的可逆式軋機及其輔助機械，操作頻繁，要求在的可逆式軋機及其輔助機械，操作頻繁，要求在不到一秒的時間內(nèi)完成從正轉到反轉的過程，即要求系統(tǒng)能迅不到一秒的時間內(nèi)完成從正轉到反轉的過程，即要求系統(tǒng)能迅速啟動、制動和反向；速啟動、制動和反向； 對于冷、熱連軋機以及造紙機的各部分，則要求它們的

5、對于冷、熱連軋機以及造紙機的各部分，則要求它們的轉速保持一定的比例關系，以便進行轉速保持一定的比例關系，以便進行協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)運轉；運轉； 對于電梯和提升機，則要求啟動和制動對于電梯和提升機，則要求啟動和制動平穩(wěn)平穩(wěn)，并能，并能準確準確地地停止在給定的位置上；停止在給定的位置上； 為了提高效率，由數(shù)臺或十幾臺設備組成的生產(chǎn)自動線，要為了提高效率，由數(shù)臺或十幾臺設備組成的生產(chǎn)自動線，要求求統(tǒng)一控制或管理統(tǒng)一控制或管理。 諸如此類的要求，都要靠電動機及其控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。諸如此類的要求，都要靠電動機及其控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。1.2 機電傳動及其控制的發(fā)展機電傳動及其控制的發(fā)展 機電傳動及其控制系統(tǒng)總是隨著社會生

6、產(chǎn)的發(fā)展而機電傳動及其控制系統(tǒng)總是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。機電傳動控制的發(fā)展可從發(fā)展的。機電傳動控制的發(fā)展可從機電傳動機電傳動和和控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)兩方面來討論。兩方面來討論。一、機電傳動的發(fā)展一、機電傳動的發(fā)展 成組拖動成組拖動一臺電動機拖動一根天軸（或地軸），然后再一臺電動機拖動一根天軸（或地軸），然后再由天軸（或地軸）通過皮帶輪和皮帶分別拖動多臺生產(chǎn)機械。由天軸（或地軸）通過皮帶輪和皮帶分別拖動多臺生產(chǎn)機械。 單電機拖動單電機拖動一臺電動機拖動一臺生產(chǎn)機械的各運動部件。一臺電動機拖動一臺生產(chǎn)機械的各運動部件。 多電機拖動多電機拖動一臺生產(chǎn)機械的各個運動部件分別由不同的電一臺生產(chǎn)機械的各

7、個運動部件分別由不同的電動機來拖動。動機來拖動。 特點是生產(chǎn)效率低、勞動條件差、一旦電動機出現(xiàn)故障，將造特點是生產(chǎn)效率低、勞動條件差、一旦電動機出現(xiàn)故障，將造成成組的生產(chǎn)機械停車；成成組的生產(chǎn)機械停車； 這種拖動方式較成組拖動前進了一步，但當一臺生產(chǎn)機械的運這種拖動方式較成組拖動前進了一步，但當一臺生產(chǎn)機械的運動部件較多時，其傳動機構仍十分復雜；動部件較多時，其傳動機構仍十分復雜；二機電傳動控制的發(fā)展二機電傳動控制的發(fā)展 控制系統(tǒng)的發(fā)展伴隨控制器件的發(fā)展而發(fā)展。隨著功率控制系統(tǒng)的發(fā)展伴隨控制器件的發(fā)展而發(fā)展。隨著功率器件、放大器件的不斷更新，機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展日新器件、放大器件的不斷更新，

8、機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，它主要經(jīng)歷了四個階段：月異，它主要經(jīng)歷了四個階段： 1繼電器繼電器接觸器控制接觸器控制：出現(xiàn)在：出現(xiàn)在20世紀初，它僅借助于簡世紀初，它僅借助于簡單的接觸器與繼電器，實現(xiàn)對控制對象的啟動、停車以及有單的接觸器與繼電器，實現(xiàn)對控制對象的啟動、停車以及有級調(diào)速等控制，它的控制速度慢，控制精度差；級調(diào)速等控制，它的控制速度慢，控制精度差； 2電機放大機控制電機放大機控制： 3磁放大器控制和大功率可控制水銀整流器控制磁放大器控制和大功率可控制水銀整流器控制： 4數(shù)字控制（數(shù)字控制（NC） ：自動化程度、通用性和加工效率。：自動化程度、通用性和加工效率。 柔性制造系統(tǒng)柔性

9、制造系統(tǒng)（FMS） 由數(shù)控機床、工業(yè)機器人、由數(shù)控機床、工業(yè)機器人、自動搬運車等組成的統(tǒng)一由自動搬運車等組成的統(tǒng)一由中心計算機中心計算機控制的機械加工自動控制的機械加工自動線，它是實現(xiàn)自動化車間和自動化工廠的重要組成部分。線，它是實現(xiàn)自動化車間和自動化工廠的重要組成部分。 機械制造自動化高級階段是走向設計、制造一體化，即利用計機械制造自動化高級階段是走向設計、制造一體化，即利用計算機輔助設計（算機輔助設計（CAD）與計算機輔助制造（）與計算機輔助制造（CAM）形成產(chǎn)品設計）形成產(chǎn)品設計和制造過程的完整系統(tǒng)，對產(chǎn)品構思和設計直到裝配、試驗和質(zhì)量和制造過程的完整系統(tǒng)，對產(chǎn)品構思和設計直到裝配、試驗

10、和質(zhì)量管理這一全過程實現(xiàn)自動化。管理這一全過程實現(xiàn)自動化。 為了實現(xiàn)制造過程的高效率、高柔性、高質(zhì)量，研制為了實現(xiàn)制造過程的高效率、高柔性、高質(zhì)量，研制計算機集計算機集成制造系統(tǒng)成制造系統(tǒng)（CIMS）是人們現(xiàn)在的任務。）是人們現(xiàn)在的任務。 計算機數(shù)字控制計算機數(shù)字控制（CNC）系統(tǒng)應用于數(shù)控機床和加工系統(tǒng)應用于數(shù)控機床和加工中心，這不僅加強了自動化程度，而且提高了機床的通中心，這不僅加強了自動化程度，而且提高了機床的通用性和加工效率，在生產(chǎn)上得到了廣泛的應用。用性和加工效率，在生產(chǎn)上得到了廣泛的應用。第二章第二章 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎機電傳動系統(tǒng)的動力方程式；機電傳

11、動系統(tǒng)的動力方程式；多軸傳動系統(tǒng)中轉矩折算的基本原則和方法；多軸傳動系統(tǒng)中轉矩折算的基本原則和方法； 了解幾種典型生產(chǎn)機械的負載特性；了解幾種典型生產(chǎn)機械的負載特性； 了解機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件以及學會分析實際了解機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件以及學會分析實際系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 2.1 單軸拖動系統(tǒng)的動力方程式單軸拖動系統(tǒng)的動力方程式 一、單軸拖動系統(tǒng)的組成一、單軸拖動系統(tǒng)的組成 電動機電動機M通過連接件直接與生產(chǎn)機械相連，由電動機通過連接件直接與生產(chǎn)機械相連，由電動機M產(chǎn)生輸產(chǎn)生輸出轉矩出轉矩TM，用來克服負載轉矩，用來克服負載轉矩TL ，帶動生產(chǎn)機械以角速度，帶動生產(chǎn)機械以角速度

12、（或速（或速度度n）進行運動。）進行運動。電動機電動機電動機的驅(qū)動對象電動機的驅(qū)動對象連接件連接件系統(tǒng)結構圖系統(tǒng)結構圖轉距方向轉距方向 二、動力方程式二、動力方程式 在機電系統(tǒng)中，在機電系統(tǒng)中，TM、TL、 （或（或n)之間的函數(shù)之間的函數(shù)關系稱為關系稱為動力方程式動力方程式。根據(jù)動力學原理，它們之間。根據(jù)動力學原理，它們之間的函數(shù)關系為的函數(shù)關系為tnJtJTTdd602ddLM 動力方程式動力方程式dLMTTT 轉矩平衡方程式轉矩平衡方程式 TM 電動機的輸出轉矩（電動機的輸出轉矩（N.m）;TL 負載轉矩（負載轉矩（N.m）;J 轉動慣量（轉動慣量（kg.m2）; 角速度（角速度（rad

13、/s）；）；n 速度（速度（r/min）；）；t 時間（時間（s ）; tnJtJTdd602ddd 動態(tài)轉矩（動態(tài)轉矩（N.m）。）。 三、傳動系統(tǒng)的狀態(tài)三、傳動系統(tǒng)的狀態(tài) 根據(jù)動力方程式可知：運動系統(tǒng)有兩種不同的運動狀態(tài)根據(jù)動力方程式可知：運動系統(tǒng)有兩種不同的運動狀態(tài):. 1LM時）時）穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)態(tài)（TT 0ddd tJT 即即 0dd t，為常數(shù)，傳動系統(tǒng)以恒速運動。為常數(shù)，傳動系統(tǒng)以恒速運動。 TM =TL時時傳動系統(tǒng)處于恒速運動的這種狀態(tài)被稱為穩(wěn)態(tài)。傳動系統(tǒng)處于恒速運動的這種狀態(tài)被稱為穩(wěn)態(tài)。 時時）：動動態(tài)態(tài)（LM. 2TT 時時：LMTT 0ddd tJT 即即 ,0dd t 傳動系

14、統(tǒng)加速運動。傳動系統(tǒng)加速運動。時時：LMTT ,0ddd tJT 即即,0dd t 傳動系統(tǒng)減速運動。傳動系統(tǒng)減速運動。 TM TL 時時傳動系統(tǒng)處于加速或減速運動的這種狀態(tài)傳動系統(tǒng)處于加速或減速運動的這種狀態(tài)被稱為被稱為動態(tài)。動態(tài)。四、四、TM、TL 、n的參考方向的參考方向 因為電動機和生產(chǎn)機械以共同的轉速旋轉，所以一因為電動機和生產(chǎn)機械以共同的轉速旋轉，所以一般以般以（或（或n）的轉動方向為參考來確定轉矩的正負。）的轉動方向為參考來確定轉矩的正負。 當當TM的實際作用方向與的實際作用方向與n的方向相同時的方向相同時，取與取與n相同的符號；相同的符號； 1. TM的符號與性質(zhì)的符號與性質(zhì)

15、當當TM的實際作用方向與的實際作用方向與n的方向相反時的方向相反時，取與取與n相反的符號；相反的符號； 當當TM的實際作用方向與的實際作用方向與n的方向的方向相同相同（符號相同）（符號相同）時時， TM為拖動轉距，否則為制動轉距。為拖動轉距，否則為制動轉距。 拖動轉距促進運動；制動轉距阻礙運動。拖動轉距促進運動；制動轉距阻礙運動。 當當TL的實際作用方向與的實際作用方向與n的方向相同時的方向相同時，取與取與n相反的符號；相反的符號； 2. TL的符號與性質(zhì)的符號與性質(zhì) 當當TL的實際作用方向與的實際作用方向與n的方向相反時的方向相反時，取與取與n相同的符號；相同的符號； 當當TL的實際作用方向

16、與的實際作用方向與n的方向的方向相同相同（符號相反）（符號相反）時時， TL為拖為拖動轉距，否則為制動轉距。動轉距，否則為制動轉距。舉例：如圖所示電動機拖動重物上升和下降。舉例：如圖所示電動機拖動重物上升和下降。 設重物設重物上升上升時速時速度度n的符號為的符號為正正，下下降降時時n的符號為的符號為負負。 當重物上升時（當重物上升時（n為正）為正）tnJTTdd602LM 因此重物上升時，因此重物上升時，TM為拖動轉矩，為拖動轉矩，TL為制動轉矩。為制動轉矩。當重物下降時當重物下降時（n為負）為負）tnJTTdd602LM 即：即： tnJTTdd602ML 因此重物下降時，因此重物下降時，T

17、M為制動轉矩，為制動轉矩，TL為拖動轉矩。為拖動轉矩。TM為正，為正， TL為正。為正。TM為正，為正， TL為正。為正。2.2 多軸拖動系統(tǒng)的簡化多軸拖動系統(tǒng)的簡化 為了對多軸拖動系統(tǒng)進行運行狀態(tài)的分析，一般是將多軸拖動為了對多軸拖動系統(tǒng)進行運行狀態(tài)的分析，一般是將多軸拖動系統(tǒng)等效折算為單軸系統(tǒng)。系統(tǒng)等效折算為單軸系統(tǒng)。 一、多軸拖動系統(tǒng)的組成一、多軸拖動系統(tǒng)的組成 電動機通過減速機構（如減速齒輪箱、蝸輪蝸桿等）與生產(chǎn)機電動機通過減速機構（如減速齒輪箱、蝸輪蝸桿等）與生產(chǎn)機械相連，如圖所示：械相連，如圖所示： 折算的原則是：靜態(tài)時，折算的原則是：靜態(tài)時，折算前后系統(tǒng)總的傳輸功率不變。折算前后

18、系統(tǒng)總的傳輸功率不變。二、負載轉矩的折算二、負載轉矩的折算 假設電動機以假設電動機以M角速度旋轉，負載轉矩角速度旋轉，負載轉矩TL折算到電折算到電動機軸上的負載轉矩為動機軸上的負載轉矩為Teq，而生產(chǎn)機械的轉動速度為，而生產(chǎn)機械的轉動速度為L 。則電動機輸出功率則電動機輸出功率PM和負載所需功率和負載所需功率PL分別為：分別為：MMeqPTLLLPT 考慮傳動機構在傳輸功率的過程中有損耗，這個損耗可用效率考慮傳動機構在傳輸功率的過程中有損耗，這個損耗可用效率c來表示，且來表示，且MeqLLC TT 減速機構的輸入功率減速機構的輸入功率減速機構的輸出功率減速機構的輸出功率 則生產(chǎn)機械上的負載轉矩

19、折算到電動機軸上的等效轉矩為：則生產(chǎn)機械上的負載轉矩折算到電動機軸上的等效轉矩為： jTTTcLMcLLeq 式中：式中：c電動機拖動生產(chǎn)機械運動時的傳動效率；電動機拖動生產(chǎn)機械運動時的傳動效率； LM j傳動機構的總傳動比傳動機構的總傳動比轉動慣量的折算2.3 生產(chǎn)機械的機械特性生產(chǎn)機械的機械特性 在同一軸上，在同一軸上，負載轉矩和轉速負載轉矩和轉速之間的函數(shù)關系，之間的函數(shù)關系，稱為生產(chǎn)機械的機械特性。稱為生產(chǎn)機械的機械特性。 一、恒轉矩型機械特性一、恒轉矩型機械特性 恒轉矩型機械特性根據(jù)其特點可分為反抗轉矩和位恒轉矩型機械特性根據(jù)其特點可分為反抗轉矩和位能轉矩兩種。分別如圖所示：能轉矩兩

20、種。分別如圖所示：1反抗轉矩：又稱摩擦性轉矩，其特點如下：反抗轉矩：又稱摩擦性轉矩，其特點如下： 作用方向始終與速度作用方向始終與速度n的方向的方向相反相反，當，當n的方向發(fā)生變化的方向發(fā)生變化時，它的作用方向也隨之發(fā)生變化，恒與運動方向相反，即時，它的作用方向也隨之發(fā)生變化，恒與運動方向相反，即總是阻礙運動的?？偸亲璧K運動的。轉矩大小恒定不變；轉矩大小恒定不變； 按關于轉矩正方向的約定可知，反抗轉矩恒與轉速按關于轉矩正方向的約定可知，反抗轉矩恒與轉速n取相同的符號，即取相同的符號，即n為正方向時為正方向時TL為正，特性在第一象限；為正，特性在第一象限；n為負方向時為負方向時TL為負，特性在第

21、三象限。為負，特性在第三象限。2位能轉矩位能轉矩 , 其特點為：其特點為：轉矩大小恒定不變；轉矩大小恒定不變；作用方向不變，與運動方向無關，即在某一方向阻作用方向不變，與運動方向無關，即在某一方向阻礙運動而在另一方向促進運動。礙運動而在另一方向促進運動。 卷揚機起吊重物時，由于重物的作用方向永遠向著地卷揚機起吊重物時，由于重物的作用方向永遠向著地心，所以，由它產(chǎn)生的負載轉矩永遠作用在使重物下降的心，所以，由它產(chǎn)生的負載轉矩永遠作用在使重物下降的方向，當電動機拖動重物上升時，方向，當電動機拖動重物上升時，TL與與n的方向相反；當重的方向相反；當重物下降時，物下降時，TL和和n的方向相同。的方向相

22、同。 假設假設n為正時為正時TL阻礙運動，則阻礙運動，則n為負時為負時TL一定促進一定促進運動，特性在第一、四象限。運動，特性在第一、四象限。 不難理解，在動力方程式中，反抗轉矩不難理解，在動力方程式中，反抗轉矩TL的符號總是與的符號總是與 n 相相同；位能轉矩同；位能轉矩TL的符號則有時與的符號則有時與n 相同，有時與相同，有時與n相反。相反。二、離心式通風型機械特性二、離心式通風型機械特性 離心式通風型機械特性是按離心力離心式通風型機械特性是按離心力原理工作的，如離心式鼓風機、水泵等，原理工作的，如離心式鼓風機、水泵等，它們的負載轉矩它們的負載轉矩TL的大小與速度的大小與速度n的平的平方成

23、正比，即：方成正比，即：2LCnT 其中：其中：C為常數(shù)。為常數(shù)。三、直線型機械特性三、直線型機械特性 直線型機械特性的負載轉矩直線型機械特性的負載轉矩TL的的大小與速度大小與速度n的大小成正比，即的大小成正比，即 ：CnT L其中：其中：C為常數(shù)。為常數(shù)。 如；他勵直流電機如；他勵直流電機 恒功率型機械特性的負載轉矩恒功率型機械特性的負載轉矩TL的大小與速度的大小與速度n的的大小成反比，即大小成反比，即 nCT L其中：其中：C為常數(shù)。如圖所示。為常數(shù)。如圖所示。四、恒功率型機械特性四、恒功率型機械特性 如在車床加工過程中，粗加工時，如在車床加工過程中，粗加工時，切削量大，負載阻力大，開低速

24、；精切削量大，負載阻力大，開低速；精加工時，切削量小，負載阻力小，開加工時，切削量小，負載阻力小，開高速。但在不同轉速下，切削功率基高速。但在不同轉速下，切削功率基本不變。即呈現(xiàn)恒功率型機械特性。本不變。即呈現(xiàn)恒功率型機械特性。 2.4 機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件 機電傳動系統(tǒng)中，電動機與生產(chǎn)機械連成一體，為了使系統(tǒng)運機電傳動系統(tǒng)中，電動機與生產(chǎn)機械連成一體，為了使系統(tǒng)運行合理，就要使電動機的機械特性與生產(chǎn)機械的機械特性盡量相配行合理，就要使電動機的機械特性與生產(chǎn)機械的機械特性盡量相配合。特性配合好的一個起碼要求是合。特性配合好的一個起碼要求是系統(tǒng)能穩(wěn)定運行系統(tǒng)能穩(wěn)定運行。

25、一、機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的含義一、機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的含義 1. 系統(tǒng)應能一定速度勻速運行；系統(tǒng)應能一定速度勻速運行； 2. 系統(tǒng)受某種外部干擾（如電壓波動、負載轉矩波動等）系統(tǒng)受某種外部干擾（如電壓波動、負載轉矩波動等）使運行速度發(fā)生變化時，應保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復到使運行速度發(fā)生變化時，應保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復到原來的運行速度。原來的運行速度。 二、機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件二、機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件 從從Tn坐標上來看，就是電動機的機械特性曲線坐標上來看，就是電動機的機械特性曲線 n=f(TM)和生和生產(chǎn)機械的機械特性曲線產(chǎn)機械的機械特性曲線 n=f(TL)必須有交點，交點被稱為必須有交點

26、，交點被稱為平衡點平衡點。 2. 充分條件充分條件 系統(tǒng)受到干擾后，要具有恢復到原平衡狀態(tài)的能力，即：系統(tǒng)受到干擾后，要具有恢復到原平衡狀態(tài)的能力，即：當干擾使速度上升時，有當干擾使速度上升時，有 TMTL 。這是穩(wěn)定運行的充分條件。這是穩(wěn)定運行的充分條件。 符合穩(wěn)定運行條件的平衡點稱為穩(wěn)定平衡點。符合穩(wěn)定運行條件的平衡點稱為穩(wěn)定平衡點。 1. 必要條件必要條件 電動機的輸出轉矩電動機的輸出轉矩TM和負載轉矩和負載轉矩TL大小相等，方向相反。大小相等，方向相反。 分析舉例分析舉例 a、b兩點是否為穩(wěn)兩點是否為穩(wěn)定平衡點？定平衡點？a點點： 當當n突然下降后突然下降后 n上升上升ML0TTML0

27、TT 故故a點為系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點。點為系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點。 同理同理b點不是穩(wěn)定平衡點。點不是穩(wěn)定平衡點。 異步電動機異步電動機的機械特性的機械特性生產(chǎn)機械生產(chǎn)機械的機械特的機械特性性交點交點a交點交點b 當當n突然下降后突然下降后 n下降下降b點點： 如圖所示，曲線如圖所示，曲線1為異步電動機的機械特性，為異步電動機的機械特性，曲線曲線2為異步電動機拖動的生產(chǎn)機械的機械特性。為異步電動機拖動的生產(chǎn)機械的機械特性。兩曲線有交點兩曲線有交點b，即拖動系統(tǒng)有一個平衡點。，即拖動系統(tǒng)有一個平衡點。 b點符合穩(wěn)定運行的條件，點符合穩(wěn)定運行的條件，因此因此b點為是穩(wěn)定平衡點。此系點為是穩(wěn)定平衡點。此系統(tǒng)能

28、在統(tǒng)能在b點穩(wěn)定運行。點穩(wěn)定運行。平衡點上電機在左平衡點上電機在左平衡點下電機在右平衡點下電機在右基本要求：基本要求： 掌握機電傳動系統(tǒng)的運行方程式，并學會用它來分析與判別機電傳動系掌握機電傳動系統(tǒng)的運行方程式，并學會用它來分析與判別機電傳動系統(tǒng)的運行狀態(tài)；統(tǒng)的運行狀態(tài)； 了解在多軸拖動系統(tǒng)中為了列出系統(tǒng)的動力方程式，必須將轉矩等進行了解在多軸拖動系統(tǒng)中為了列出系統(tǒng)的動力方程式，必須將轉矩等進行折算，掌握其折算的基本原則和方法；折算，掌握其折算的基本原則和方法； 了解幾種典型生產(chǎn)機械的機械特性了解幾種典型生產(chǎn)機械的機械特性n=f (TL)； 掌握機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件，并學會用它來分析與判別系統(tǒng)的穩(wěn)掌握機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件，并學會用它來分析與判別系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點。定平衡點。重點與難點：重點與難點： 1. 重點重點 運用動力方程式分別判